Der am 14. Januar 1964 in Stuttgart geborene Krämer studierte nach dem Abitur in Winnenden Rechtswissenschaften und Theologie. Im März 1992 erfolgte die Weihe zum Diakon und im Juni 1993 die Priesterweihe. Im Folgejahr holte ihn Walter Kasper, der damalige Bischof der Diözese Rottenburg-Stuttgart, als Bischöflichen Sekretär nach Rottenburg.
Es folgte die Freistellung für die Promotion in Freiburg, wo Krämer zusätzlich die Aufgabe des Hochschulpfarrers an der Katholischen Fachhochschule übernahm. Seine Doktorarbeit über „Gottebenbildlichkeit des Menschen in der Theologie des Thomas von Aquin“ beschloss er im Januar 2000 mit der Promotion zum Doktor der Theologie.
Bereits im April 1999 hatte ihn Bischof Kasper nach Rottenburg zurückberufen, dieses Mal als Domkapitular und als Leiter der Hauptabteilung Weltkirche. Im Juni 2004 wurde Krämer von Papst Johannes Paul II zum Monsignore ernannt. Im Oktober desselben Jahres erhielt er zusätzlich zu seinen weltkirchlichen Aufgaben die Berufung zum Bischofsvikar für die Ausbildung der pastoralen Dienste und ihm wurde die Leitung der Hauptabteilung I im Bischöflichen Ordinariat Rottenburg übertragen. Im März 2005 wurde er zum Päpstlichen Ehrenprälaten ernannt.
Seit 2006 arbeitete Krämer in dem Projekt „Zukunft der weltkirchlichen Arbeit in Deutschland“ mit und wurde im September 2006 von der Deutschen Bischofskonferenz als Berater in die Unterkommission für Missionsfragen berufen. Ab 2007 war er Sprecher der Konferenz der Diözesanverantwortlichen für weltkirchliche Aufgaben.
Zum 1. Oktober 2008 trat Krämer das Amt des Präsidenten des Internationalen Katholischen Missionswerks Missio in Aachen an. Seit Februar 2010 war er dort in Personalunion auch Präsident des Kindermissionswerks „Die Sternsinger“. Zu den Schwerpunkten seiner Tätigkeit in Aachen gehörte der Einsatz für verfolgte Christen, der weltweite Schutz von Kindern vor Gewalt und Missbrauch sowie das Engagement für Flüchtlinge.
Am 31. Juli 2019 endete seine Amtszeit bei Missio und dem Kindermissionswerk satzungsgemäß.
Infolge kehrte Dr. Klaus Krämer zurück in die Diözese Rottenburg-Stuttgart. Als Domkapitular übernahm er dort die Leitung der Hauptabteilung VIIIb, Kirchliches Bauen, im Bischöflichen Ordinariat.
Außerdem war er als Beauftragter der Diözese für den Deutschen Katholikentag 2022 in Stuttgart federführend mit den Vorbereitungen für diese Großveranstaltung betraut. Darüber hinaus ist Dr. Krämer seit dem 1. Juni 2020 am Zentrum für Kindesschutz der Päpstlichen Universität Gregoriana in Rom tätig. Als Domkapitular emeritus lebte auch die Mitgliedschaft von Dr. Krämer im Domkapitel der Diözese Rottenburg-Stuttgart wieder auf.
Ernannter Bischof
Am 02. Oktober 2024 wurde Krämer von Papst Franziskus zum neuen Bischof von Rottenburg-Stuttgart ernannt.
